浅谈高炉出铁口用炮泥的发展与存在的问题
高炉液压泥炮的改进
高炉液压泥炮 的改进
杨 杰
常州中天钢铁 集 团有限公 司第一炼铁 厂
江苏常州 ２ １ ３ ０ ０ ０
［ 摘要 ］ 本文主要 以中天钢铁 ６ ＃高炉液压 泥炮 为例 ，详 细介 绍 了液压 泥炮 系统的不足之 处及使用过程 中发生 的故障 、原 因分析 、改进措施 。通过 改进 降低 了液压 泥炮 系统的故 障率 ，保证 了泥炮的可靠运行 ，提 高生产效率 。 ［关键词 ］液压 泥炮 液压 系统 改进 中图分类号 ：Ｖ ２ ３ ３ ． ９ １ 文献标识号 ：Ａ 文章编号 ：２ ３ ０ ６ － １ ４ ９ ９（ ２ ０ １ ３ ） １ ５ — ０ ２ １ ２ — ２
１炮嘴 ２ ． 过渡管 ３ ． 泥缸 ４液压缸座 ５泥
１ ． 泥缸 ２ ． 泥塞 ３液压缸座 ４ ． 液压缸缸筒 ５ 装泥 口 ６ ． 液压缸活 塞 图２ 泥塞 与液压缸结构 简图
２ ． ２ ． １ 防止泥塞脱落的改进措施 泥塞脱 落根源在于 打泥液压 缸在后退 时 向后 的拉力远大 于 ８ 个 Ｍ２ ４ 螺栓所 能承受 的最大拉 力 ，因此根据 现有 的结构尺寸 ，决定在泥 塞 的中 心部位增加一个 Ｍ９ ０ ×６的螺栓与液压缸 头部连接 。同时 ，将在液压缸座 上的４ 个 １ ０ ０ Ｘ １ ０ ０ 的倒 泥方孔 加工成等腰 梯形 口，使残余 的炮泥能够 顺 利排除 。改进后结构如 图 ４所示。 ２ ． ２ ２ 改进泥塞磨损故 障的措施 原泥塞 材质为 ４ ５ 钢 ，结 构为整体式 ，如 图 ３ 所示 。这种材料及结 构 的泥塞不耐磨 ，没有 自动补偿作用 。在使用的过程中 ， 根 据上面 的分 析 ，
通 过以上对泥 塞脱落 及倒泥严重 原因 的分析 ．可看 出、这两种原 因 实际是相互联 系 的。由于泥炮安 装在铁 口及出铁大 沟旁且铁 沟 内有 熔融 图 ｌ打泥机构结构简 图 铁 水 ，泥炮 周围温度 高 ，粉尘大 ，并有刺激 性气 味 ，现场环境 比较恶 劣 泥 炮在长期 的使用过程 中会出现故 障。打泥机 构容 易出现 的故障有 存在安全 隐患 ；另外泥缸法兰与液压缸座法兰之 间为 ２ ０ 个均布 的 Ｍ４ ２ 螺 泥塞脱 落、倒泥严重 。这两种故 障直接决定泥炮 的使用寿命 。 栓 联接 ，泥塞 与油缸 之间也采 用螺栓联 接 ，并且螺 栓联接 孑 Ｌ 内充满 烧结 ２ ． １分析导 致打泥机构 出现泥塞脱落 、倒泥严重故障 的原 因 变硬 的炮泥 及铁渣 ，拆解 比较 困难 ，不 利于在生产 中更换 新泥塞 ；因此 根据现场使 用情况统 计 ，泥塞脱落 及因泥塞磨 损后产生倒 泥严重是 只能选择 作业 时间比较短 的泥炮打泥 机构总 成更换 。还 有打泥机 构拆下 泥炮使用中反映比较集中的故障点。 后维修 的工作量也 很大 。因此 要想延 长打泥机 的工作寿 命 ，就必须 对泥 ２ １ ． １ 分析泥塞 脱落原 因 塞进行优 化和 改造 。在优化 和改造过 程 中，这 两种原 因要一起 考虑 ，寻 如图 ２ 所示 ，原设 计泥塞往 复运动是 在泥缸 中进行 的，泥 塞与泥 缸 找一个最佳方案。 筒配合是间隙配合 。泥塞与液压 缸筒头部 由８ 个均布 的 Ｍ２ ４ 螺栓 连接。 ２ ２打泥机构部分构件的改进及优化 通过 以上 对打泥机 构故障原 因的分析 ，下 面针对这 些故 障提 出一些
大中型高炉用无水炮泥综合评述
公 司 布 洛 涅 耐 火 泥 料公 司 据
,
。
国 外 炮 泥 的 发 展 十分 迅 速 水 平 较 高 不 仅 在 原
称是世界
到世 界 上 能在
最 大 的 炮 泥 专 业 化 生 产 公 司 产 品销 售
料 上 使 用 优 质 的人 工 合 成 原 料 而 且 注 意 采 用 新 型
,
个 国家
低温 下 树脂 聚合 ℃时 堵 口 后 短 时 间 内即 可 拔炮
,
。℃ 前 无
强度 无
法 在 短 时 间 内拔 炮
时 间较长 使用埋
,
随着 国 内改 建 和 新 建 一 批 大 容 量 的 高 炉 炮 泥
,
。
鞍 钢 武 钢 太 钢 等 都 在 进 行 高性 能
。 。
、
、
烧结 速度
时间短 堵
,
口
可 出铁 释 放有 害 物 质 较 少
年第
期
安
徽
冶
金
大 中 型 高 炉 用 无 水 炮 泥 综 合评 述
李玉 琴
段玉玲
马 鞍 山 钢 铁 股 份 有 限公 司
摘
、
要
介 绍 了 大 中型 高 炉 用 无 水 炮 泥 的 发 展 和 现 有 水 平 叙 述 了 高 炉 无 水 炮 泥 的 原 材 料 生 产 工 艺 质 贡 控
,
。
、
制 损 投机 理 及性 能 改 进 的 途 径 关健词 高炉 炮泥
,
、
。
选 择 问题 上 重 点 宜 考 核 出 耐 火 度 和 可 塑 性 指 标
,
当然 这 种 方 式 是 易 行 而 且 可 行 的 这 种 由 三 种 原 料 制 成 的 焦 油 其 各 项 指 标 之 间具 有 显 著 的 内在 联 系
高炉炮泥的实际操作
高炉炮泥的生产制造、现场维护及问题处理的方法（三）（炮泥现场使用维护与问题处理的方法）无水炮泥的使用效果不仅与炮泥本身的质量有关，也和冶炼的矿石改变、高炉参数的变化、炉前操作工及设备情况等有很大的关系。
炼铁主要由铁矿石、燃料、熔剂三种原料进行冶炼发生还原反应。
其中铁矿石经过加工后可分为烧结矿、球团矿、块矿。
在一般情况下，烧结矿为碱性，球团矿和块矿为弱酸性，所以加入的熔剂量是不同的，冶炼出的铁水碱性程度也不同，对无水炮泥的使用效果也有差异。
无水炮泥在现场使用过程中，经常用的专业术语有：１、铁口深度：指铁口外部至炉内炮泥形成的泥炮间距离。
２、潮铁口：潮铁口是指炮泥没有完全烧结，含碳结合剂没有碳化，挥发份在出铁时遇铁水高温时爆出，使铁水渣飞溅，甚至象火箭一样从铁口喷出；铁水喷溅３、渗铁：炮泥在开铁口时，未达到深度时有少量铁水流出，堵住钻杆是渗铁。
４、跑大流：高炉内的铁水短时间流出量过大，造成铁沟不能及时排出，满出铁沟，流到高炉平台上。
５、来风：当铁水流出时，炉内液面降到铁口位置，造成炉内气体从铁口排除冒黄烟，就是我们说的“来风”。
６、烧结性：炮泥在低温、中温、高温三个温度阶段都能达到不同程度的烧结，及时堵上铁口，同时在炉缸内形成足够大的泥包，起到保护缸内衬砖的作用。
７、粘合性、可塑性：新炮泥要和孔内的旧炮泥有良好的粘合性及可塑性，当炮泥在外力作用下，产生变形但不开裂；当外力去掉以后仍能保持其形状不变，使新旧炮泥形成整体，防止因裂缝存在引起渗铁、断漏，影响高炉出铁及发生炉前安全事故，从而起到维护铁口的作用。
铁口及铁沟无水炮泥在现场使用过程中，会出现一些问题，我们可以从冶炼原料、高炉参数、炉前操作方面来找原因和解决的方法，为下次供货提供依据。
１、泥炮难打泥原因：1）渣铁未出尽，铁口不喷吹或铁口假来风堵铁口，使铁口内阻力增大。
2）铁口眼偏离中心过多，与泥炮嘴不在同一条中心线上，使炮泥吐出不畅快。
3）铁口打开时没有完全贯通，铁口中心漏，前部泥包存在，打泥时阻力大。
炮泥的技术进步—中国钢铁新闻网
炮泥的技术进步—中国钢铁新闻⽹ 徐平坤 随着⾼炉朝⼤型化、冶炼不断强化、⾼风压及低炉次⽅向发展，对炮泥的质量要求越来越⾼，⽽从环保的⾓度，要求炮泥在堵铁⼝时不冒烟，铁⼝周边⽓体中不含苯。
炮泥是由⾻料、粉料、结合剂和液体组成的Al2O3—SiO2—SiC—C质材料，对炮泥性能的基本要求是：良好的可塑性，挤出的泥料为致密泥柱，不发⽣断裂或松散；良好的润滑性，平稳挤⼊出铁孔内，不发⽣梗阻；在出铁孔处达到⼀定程度烧结，形成泥包，保护出铁⼝内侧衬体。
对施⼯性能要求，通常⽤“马夏值”来衡量，⼀般要求马夏值0.45 MPa ~1.40MPa。
按结合剂不同，分为有⽔炮泥和⽆⽔炮泥。
有⽔炮泥： 早期开发的⼀种炮泥，由于⽣产⼯艺简单、价格低廉，现在⼀些中⼩⾼炉仍在使⽤。
⼤中型⾼炉只有在开炉或处理炉缸冻结等事故、出铁不正常等情况下，在短期内使⽤有⽔炮泥。
使⽤前⼀般⽤挤泥机挤成圆柱状泥块，使⽤时泥块放⼊泥炮中再挤压⼊出铁⼝内。
按使⽤条件，炮泥⽤各种原料的配⽐波动较⼤，⼀般波动范围为：铝矾⼟熟料和粘⼟熟料占⽐为50%~60%，焦炭和碳化硅占⽐为15%~25%，软质粘⼟占⽐10%~15%，⾼温沥青占⽐5%~10%，添加剂占⽐3%~5%。
其粒度组成⼤致为：3 mm~0.21mm占⽐35%~45%，＜0.21mm占⽐ 55%~65%。
添加剂有膨胀剂（⼀般⽤蓝晶⽯或⽯英砂）、润滑剂（⼀般⽤⽯墨或蜡⽯粉）及助烧剂（⼀般⽤长⽯类矿物）。
对有⽔炮泥的理化性能要求：化学成分w(Al2O3)=25%~35%，w(SiO2)=35%~50%，w(C+SiC)=15%~25%。
物理性能指标：体积密度（1300℃，3h）1.6~1.85g/cm3，显⽓孔率（1300℃，3h）30%~35%，耐压强度（1300℃，3h）3.5 MPa ~5.6MPa，烧后线变化率（1300℃，3h）+0.2%~2.0%，马夏值0.45 MPa ~1.4MPa。
[VIP专享](201506)炼铁厂7#高炉炉前泥炮(开铁口机)液压故障技术分析
炼铁厂7#高炉炉前泥炮(开铁口机)液压故障技术分析](https://img.taocdn.com/s3/m/dc57c2d8cf84b9d528ea7ae7.png)
炼铁厂7#高炉炉前西南（B出铁口）2#泥炮液压故障技术分析泥炮属于冶炼行业必备的炉前设备，其作用是能够迅速准确堵塞放铁后的出铁口，使高炉快速进入下一循环的作业，较之机械泥炮，液压泥炮具有重量轻、结构简单、运行平稳、性能稳定可靠、效率高、操作方便、价格低廉等特点，是目前大中小型炼铁厂家较理想的炉前设备。
1、高炉液压泥炮组成：高炉液压泥炮由：1、炮身（打泥机构）2、吊挂装置3、回转机构4、斜底座5、控制连杆及配套液压站组成。
1、打泥机构：泥缸容积：0.162m³；油缸直径：φ300mm；活塞工作推力：1130KN；油缸行程：1030mm；工作油压：18MPa；活塞直径：φ450mm；额定流量：83L/min；炮口直径：φ120mm、活塞有效行程：810mm；吐泥速度：0.3m/s；2、回转机构：油缸直径：φ160/φ140；活塞行程：865mm；压炮角度：12°；工作油压：18MPa；工作角度：150°；额定流量：83L/min；回转时间：12—15s。
3、油泵：63SCY14-1B；额定压力：31.36MPa；流量：90l/min；功率：22KW。
2、液压泥炮结构及工作原理1、打泥机构油缸的活塞杆固定，油缸运动，推动油缸活塞前进。
油缸座上装有挡泥环和漏泥孔，可以有效地防止泥泡落到油缸活塞杆上。
泥缸的材质为钼铜。
内壁经辉光离子氮化处理。
具有较高的硬度和耐磨损寿命，泥缸和油缸座的下部均装有隔热防护板，其内侧间隙处可适量填充炮泥或其他耐火隔热材料，以增强隔热效果，炮身屋部装有钢丝绳、滑轮、重锤式打泥行程指示器，用以显示打泥量的相对值，由于采用动、静滑轮机构，故行程指示器指针的全行程为打泥活塞全行程的1/3.即：356.6mm。
2、回转机构是采用转臂绕固定轴旋转的方式，回转油缸通过杆机构使转臂转动，回转油缸的活塞杆端部铰接机座上，油缸工作时缸体运动，通过Ｖ形杆和连杆带动转臂旋转。
高炉出铁场泥炮打泡设备液压系统设计
高炉出铁场泥炮打泡设备液压系统设计摘要目前由于高炉大型化和高压操作技术的实现以及炉前操作机械化的要求；再加上电动泥炮在实际使用中存在的问题，例如：外形尺寸大，特别是高度太大，妨碍出铁口附近的风口进行机械化更换工作；打泥活塞推力不足，尤其采用无水泥炮时；丝杠及螺母磨损快、更换困难等等原因；促使液压泥炮得到迅速发展。
液压泥炮打泥推力大，打泥致密，能适应高炉高压操作；压紧机构具有稳定的压紧力，使炮嘴与泥套始终压得很紧，不易漏泥；泥炮结构紧凑，高度矮小，便于操作；油压装置不装在泥炮本体上，从而简化了泥炮的结构。
鉴于液压泥炮的优点和电动泥炮的缺点，国内外都在研制液压泥炮，从而使液压泥炮技术得到了迅速的发展。
液压泥炮主要由五个部分组成：打泥机构、压紧机构、回转机构、锁紧机构和液压控制系统。
关键词：液压传动、泥炮、炼铁The Design of the Hydraulic System of the Clay Gunon Smelting PlantAbstractAt present, because of the blast furnace in front of large-scale and the high-pressured operation technology realization, as well as the request of the stove operation mechamized, In addition the question which exists in the actual use, of the electrical clay gun. For example: The big external dimension, specially, it is too high. Hindering the gusty which nearby the area of the taphole to carry on the mechanized replacement working. The putty piston’s thrusting force of hitting the clay is to be insufficient, especially, it is too high. Hindering the gusty which nearby the area of the taphole to carry on the mechanized replacement working. The putty piston’s thrusting force of hitting the clay is to be insufficient, especially using the anhydrous clay gun. The guide screw and the nut will be wearing quickly, difficulty replacing and so on. All of these urge the hydraulic pressure clay gin to obtain the rapid development. The hydraulic pressure clay gun has the big thrust force. It hits the clay to be compact. It can adapt to the high pressure operation. The contract organization has stably contracts strength. It causes the artillery mouth and the putty set to be very tightly. The clay gin’s structure is compact, highly diminutive, is advantageous for the operation. The oil pressure installment dies not install in the clay gun main body. These simplified the clay gun structure. In view of the fact that the hydraulic pressure clay gun’s merit and the electrical clay gun’s shortcoming, domestic and foreign are all begin to develop the hydraulic pressure clay gin. These enable the hydraulic pressure clay gin technology to obtain the rapid development. The hydraulic pressure clay gun mainly is composed by five parts: Hitting mechanism, Contracts mechanism, Rotary mechanism, Lock mechanism and the Hydraulic control system.Key word: Hydraulic transmission, Clay gin, Iron-smelting目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1 绪论 (1)1.1高炉泥炮及其工作过程简介 (1)1.2泥炮结构常见故障及对策 (1)1.3高炉泥炮类型及优缺点比较 (1)1.3.1泥炮的类型及优缺点 (2)1.3.2液压泥炮优点 (2)1.3.3液压泥炮结构 (2)1.4高炉泥炮在国内外发展历程 (3)1.4.1泥炮国内外发展 (3)1.4.2液压泥炮主要类型 (3)1.5高炉液压泥炮课题研究意义以及设计方法 (3)2 泥炮简介 (5)2.1高炉对泥炮的要求 (5)2.2 泥炮基本参数的确定 (6)2.2.1 作用在活塞上的压力 (6)2.2.2 泥缸容积 (6)2.2.3 炮嘴吐泥速度 (7)2.2.4设计参数 (7)3 计算部分 (8)3.1 打泥机构的计算 (8)3.1.1 泥缸直径和油缸直径的计算 (8)3.1.2 油缸有效行程的计算 (9)3.1.3 实际最大炮泥单位压力的计算 (10)3.1.4 打泥推力打的计算 (10)3.1.5 泥塞移动速度的计算 (11)3.2 压炮装置的计算 (11)3.2.1 压炮力的计算 (11)3.2.2 压炮油缸直径的计算 (12)3.2.3 实际压炮力的计算 (13)3.3 旋转装置的计算 (13)3.3.1 旋转装置活塞杆的受力分析 (13)3.3.2 旋转油缸直径的计算 (14)3.4 锁紧装置的计算 (15)3.5 液压系统的计算 (15)3.5.1 泥炮各油缸所需流量的计算 (15)3.5.2 液压泵计算 (16)3.5.3 液压泵用电动机的计算 (17)3.6 液压辅件的确定 (18)3.6.1油箱有效容积的确定 (18)3.6.2油箱散热功率的计算 (18)3.6.3 油管尺寸的确定 (19)3.7 液压泥炮的组合图 (20)3.8 液压系统的工作原理及流程 (20)3.8.1 工作原理 (20)3.8.2 油的流程 (21)4 元件的选取 (23)4.1 液压泵及电机的选取 (23)4.2 液压缸的选取 (23)4.2.1 打泥油缸的选取 (23)4.2.2 压炮油缸的选取 (23)4.2.3 旋转油缸的选取 (23)4.2.4 锁紧油缸的选取 (24)4.3 控制阀的选取 (24)4.3.1 电磁溢流阀 (24)4.3.2 减压阀 (24)4.3.3 单向阀 (24)4.3.4 双单向节流阀 (24)4.3.5 手动换向阀 (25)4.3.6液压锁 (25)4.4 压力表及压力表开关的选取 (25)4.4.1 压力表 (25)4.4.2 压力表开关 (25)4.5 滤油器的选择 (26)4.6 蓄能器的选择 (26)4.7 液压油的选择 (28)5 液压系统性能验算 (30)5.1 打泥系统的压力损失计算 (30)5.1.1 管路的沿程压力损失计算 (30)5.1.2 管路的局部压力损失计算 (33)5.1.3 阀类元件的局部压力损失计算 (33)5.1.4 系统校核 (34)5.2 液压系统的发热温升计算 (34)5.2.1液压系统的发热功率计算 (34)6液压系统油路块的设计 (36)7 液压站的设计 (37)8 液压系统的使用与维护 (38)8.1污染的途径 (38)8.2污染的危害 (38)8.3油液污染的控制及管理 (38)9 环保性分析 (39)9.1噪声污染 (39)9.2水污染 (39)9.3能源的浪费 (39)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)1 绪论1.1高炉泥炮及其工作过程简介泥炮属于炉前设备，高炉在炼铁时需要定时出铁，出完铁后要立即将高炉铁口堵住。
降低高炉炮泥量的措施
降低高炉炮泥量的措施
高炉炮泥是指在高炉内部形成的一种粘稠的物质，它会降低高炉的生产效率，增加生产成本，甚至会对高炉的安全性产生影响。
因此，降低高炉炮泥量是高炉生产中必须要解决的问题。
下面，我们将介绍一些降低高炉炮泥量的措施。
要加强高炉的清洁工作。
高炉内部的清洁工作非常重要，因为高炉内部的积垢和结焦物是炮泥形成的主要原因。
因此，要定期对高炉内部进行清洗和除垢处理，以保持高炉内部的清洁度。
要控制高炉的温度。
高炉内部的温度过高会导致炉料结焦，从而形成炮泥。
因此，要控制高炉内部的温度，避免过高的温度对高炉的影响。
第三，要控制高炉的炉料成分。
高炉内部的炉料成分对炮泥的形成也有很大的影响。
因此，要控制高炉内部的炉料成分，避免过多的含硫和含磷物质进入高炉内部，从而减少炮泥的形成。
第四，要加强高炉的维护和管理。
高炉的维护和管理是保证高炉正常运行的关键。
要定期对高炉进行检查和维护，及时发现和解决问题，避免问题的积累和扩大，从而减少炮泥的形成。
要加强高炉操作人员的培训和管理。
高炉操作人员是高炉生产的关键，他们的操作技能和管理水平直接影响高炉的生产效率和安全性。
因此，要加强对高炉操作人员的培训和管理，提高他们的操作技能
和管理水平，从而减少炮泥的形成。
降低高炉炮泥量是高炉生产中必须要解决的问题。
通过加强高炉的清洁工作、控制高炉的温度和炉料成分、加强高炉的维护和管理以及加强高炉操作人员的培训和管理等措施，可以有效地降低高炉炮泥量，提高高炉的生产效率和安全性。
关于高炉炉前操作和炮泥使用的几点认识
关于高炉炉前操作和炮泥使用的几点认识摘要：本文主要是针对了当前我国高炉平均的出铁次数和发达国家的先进水平相比是偏高的，在吨铁消耗炮泥的数量也是较大的现状进行详细分析，首先从改进高炉炉前出铁的操作与科学合理的选择、使用炮泥选择这两个方面提出针对观点。
其次详细的介绍了高炉标准的出铁次数和空炉缸操作等方面和出铁操作的有关概念，并建议在调节铁口开口的直径中，去实现最低的出铁次数为主要目标，工作人员需要努力的让出铁的速度接近实际高炉的产出铁的速度。
针对在高炉怎样去选择炮泥的原则和使用炮泥提出建议，予以有关单位参考与借鉴。
关键词：高炉；炉前操作；炮泥使用；对策前言：最近几年来，我国高炉操作对于炼铁厂的管理优化重视程度越来越高。
因为大多数国内的高炉针对炉前使用的耐火材料及炮泥，和供应商签订了吨铁结算的协议的，在对于怎样去优化耐材质量，降低炮泥消耗，努力降低吨铁消耗成本方面，承包商也做出了大量的攻关，在相对应的技术经济指标当中也是有了极为明显的变化。
简单来说，对于铁口炮泥使用与高炉炉前的操作完善，等重视程度严重不够。
如：1000立方米左右的高炉，平均一天出铁的次数可以在15次甚至更高，炮泥的消耗能够高达1.6kg/t铁量。
本文认为，当前能够限制高炉炉前生产，降低出铁次数的原因可以大致分为三种类型；第一种是高炉炉前出铁相关的操作方式需要优化改进；第二种是高炉的设计能力受限制；第三种是没有合理的选用铁口炮泥。
在高炉炉前的设计能力中，高炉炉前的铁水罐容量和炼钢匹配的关系等多方面因素有关的，其也是高炉能够更进一步的去降低出铁次数的限制因素。
一、和出铁有关的操作方式分析1.1国际上具有共识的理想出铁模式为第一：出铁过程中见渣的系数能够达到百分之百。
第二：每日标准的出铁次数为8到10次；第三：每日净出铁的实践无限接近于二十四小时且不会出现重叠出铁的现象；第四：铁水与熔渣的可计算排出速度和高炉生成速度是相对等的；第五：空炉缸的实际操作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅谈高炉出铁口用炮泥的发展与存在的问题
随着高炉向长寿命、强化冶炼和大型化方向发展，作为高炉出
铁口使用的耐火材料－炮泥在材质与质量方面不断地改进和提高，
已从单纯的消耗性耐火材料转向功能性耐火材料。炮泥的性能对于
铁口的维护有着非常重要的作用，为了满足高炉安全生产的要求，
国内外的科技工作者和工程技术人员对炮泥进行了多方面的攻关，
如提高原材料的纯度以降低炮泥内杂质的含量，以不同的有机结合
剂代替水拌和炮泥料以改善炮泥的结合性，在炮泥内添加新的功能
材料以改善炮泥的抗渣铁侵蚀性和冲刷性等，所有这些都为改善炉
前的作业环境、减轻工人的劳动强度起到了积极的作用。
目前国内的大型高炉用炮泥始终存在较多的问题，但从2003年
起，北京科技大学研制开发新型无水炮泥，通过使用北京科技大学
自主开发的耐火原料－氮化硅铁，同时对炮泥的生产工艺进行系统
的研究，解决了以往大型高炉用炮泥使用上的缺陷，使大型高炉用
无水炮泥的使用性能取得了突破性的提高，最大限度地满足大型高
炉的冶炼要求和寿命要求，为延长高炉寿命打下了坚实的基础。
高炉出铁口用炮泥的损毁机理
1 热机械侵蚀
出铁时铁口中心被钻头钻开，炽热的铁水和熔渣从铁口流出，
使铁口炮泥承受1500℃以上高温。当铁渣出完，用炮泥重新堵铁口
时，旧炮泥接触新堵口的炮泥，温度从1500℃急速降到200℃左右，
这样反复作用，在旧炮泥内部产生巨大的热应力，易导致以铁口为
圆心的圆弧形裂纹。新炮泥在干燥和烧结过程中，结合剂的挥发，
留下大量的气孔，新旧炮泥的接触面上，也会由于新炮泥的烧结收
缩产生缝隙，这就使得熔融的渣铁液体易渗入这些缝隙中，当下次
铁口打开时，在熔流强烈的冲刷下，炮泥发生脱落损毁。
2 热化学侵蚀
我国高炉大量使用烧结矿，仅少量球团矿和矿石，渣铁比高，
炮泥与铁液及渣熔液长时间接触，易发生化学反应，使炮泥被侵蚀。
反应生成铁橄榄石（F2S），铁堇青石（F2AS5），铁铝酸四钙（C4AF），
锰堇青石（2MnO·2Al2O3·5SiO2）等低熔点矿物相，在出铁期间，
随着铁渣熔液的冲刷而流失，使出铁口孔径扩大，造成铁水急速冲
出铁口，影响铁口稳定。
3 出渣出铁方式的影响
若高炉同时设有出铁口和出渣口，可减轻铁口的出渣量。若不
设渣口，渣铁熔液全部通过铁口排出，将增加铁口的工作负荷，使
炮泥损毁加剧。另外，铁口直径、铁口深度、铁水和渣层水平面的
厚度、炉内煤气压力等对放出的铁水和炉渣有直接的影响。稳定操
作、获得较长时间出铁、避免出铁量急剧增加时加剧磨损，这些都
与炮泥的性能有直接关系，炮泥优良的抗渣铁冲刷及耐侵蚀性能可
以减少出铁口直径及铁口深度的快速恶化。
4 出铁次数的影响
高炉出铁次数少，炮泥在铁口内烧结完全，有利于铁口的维护。
出铁次数多，出铁间隔时间短，炮泥在铁口内烧结不完全，结构强
度低，炮泥抗渣铁化学侵蚀和机械冲刷性能变差，潮铁口，浅铁口
经常出现，铁口不能见渣，经常跑大流，只能放风或拉风出铁，影
响高炉的安全生产。追求长时间出铁、减少出铁次数是大型高炉的
努力方向。
5 开铁口方式的影响
无水炮泥烧结强度大，开口较难，用合金钻头配合氧气吹烧，
开口时间长，铁口孔径不稳定，且O2易对炮泥中的C产生氧化。同
时降低铁口的稳定性，增加工人的劳动强度。
国内外炮泥的发展现状
我国是产铁大国，有炼铁高炉上千座，炉容大小不等，小的不
足100m3，大的超过4000m3。这其中的中小高炉居多，约占2／3。
长时间以来，我国的中小高炉一般都同时设有出铁口和出渣口，在
出铁前先通过出渣口放上渣。由于放上渣存在不安全等不利因素，
最近几年许多炼铁厂已停止了放上渣操作，仅留有出铁口出铁渣熔
液。铁口的打开方式一般都是钻孔法，即用带有冲击性的钻机在铁
口中心将炮泥强制性钻出孔道，让铁水通过孔道排出炉外。铁水所
用炮泥大部分是传统炮泥，这种炮泥以焦炭粉、粘土粉、铝矾土熟
料及焦油沥青为主要原料，用水拌合，在混碾机中经一定时间的混
碾成为高炉铁口所用的炮泥，因此这类炮泥称为有水炮泥。这种炮
泥体积密度小，耐渣铁侵蚀性差，在堵高炉出铁口时，易造成铁口
长度不够，在出铁期间往往跑焦炭，出铁放风，出不净渣铁熔液等，
影响高炉正常生产。特别是随着各炼铁厂进行扩容改造后，产量增
加，冶炼强化，这种炮泥不能满足铁口维护的需要，但由于其成本
低，经改进后，仍在我国的绝大多数中小型高炉上使用，其单耗在
1．0kg／t铁以上。
我国的大中型高炉一般都是20世纪80年代后改建或新建的，一
般不设出渣口，仅设有1－4个出铁口，铁口每天排出的铁渣量很大，
如宝钢两座4063m3的大型高炉，日最大出铁量为10000t，出渣量为
3200t，出铁渣的速度为5．8～7．5t／min。要满足这些工作条件，
有水炮泥显然不行，为此采用了另一类型的炮泥———无水炮泥。
无水炮泥一般由刚玉、碳化硅和焦粉为主要原料，同时配加不同的
外加剂，以焦油作为结合剂。这种炮泥由于采用高纯原料，并以碳
质原料为结合剂，其耐渣铁熔液的侵蚀性能比有水炮泥大为提高，
可以使铁口出铁时间延长，降低出铁次数。另外，无水炮泥在使用
中也有一个不断改进完善的过程。国内不少炼铁厂在无水炮泥的改
进方面做了许多有益偿试，研制了多种类型的无水炮泥，或采用特
殊材料作为炮泥的原料，如含钛炮泥等。
国外各主要产铁国家对炮泥的质量都十分重视，其发展经历了
两个阶段。第一阶段为有水炮泥，和国内的相差不多，为满足现代
大型高炉的生产需要，改善高炉出铁口状况，20世纪70年代初至80
年代初，世界各国相继推出了无水炮泥。而实际使用无水炮泥后，
铁口泥套的使用寿命提高10倍以上，出铁过程中消灭了喷焦炭现象，
最早的无水炮泥都是用焦油作结合剂，但焦油在使用中遇高温铁水
会产生烟雾，恶化工作环境。为克服这一缺点，日本和德国等国研
制出了树脂为结合剂的无水炮泥。名古屋厂对以焦油和以酚醛树脂
为结合剂的Al2O3－SiC－C系无水炮泥进行了比较，以酚醛树脂为
结合剂的无水炮泥明显优越于以煤焦油为结合剂的无水炮泥。
除结合剂方面的改进外，日本在1979年到1987年还先后开发了
SiO2炮泥，高耐用性SiO2炮泥及特别耐用氧化铝炮泥。由于无水炮
泥开铁口困难，日本于1985年开发出了插棒法开铁口，它结合改进
炮泥，显着降低了炮泥的单位耗量和减少了出铁次数，达到最佳的
出铁量，稳定操作以及减轻工人劳动强度的目的。
总体来说，国外无水炮泥的生产注重选择优质高纯原料或人工
合成原料作为炮泥的主要使用原材料，而且注意采用新型结合剂和
外加剂，使得无水炮泥质量提高性能稳定，即可以长时间出铁，又
可减少炮泥单耗。
大型高炉用炮泥目前存在的问题
大型高炉用无水炮泥目前出现的问题主要有几个方面：（1）烧
结强度大，其突出的问题是在高炉上应用时，开铁口困难，有时只
能使用氧枪冲开，破坏了铁口的结构；（2）抗侵蚀及抗冲刷性能差，
表现在高炉上为铁口容易扩孔，影响了出铁，同时铁口无法维护；
（3）潮泥现象，需要干燥的时间过长，出铁时炮泥没有干燥，开口
机开口困难；（4）可塑性差，打泥困难。
如何提高炮泥的性能指标，使炮泥既能满足高炉出铁时铁渣熔
液对其侵蚀和冲刷的要求，又便于打开铁口，顺利出铁，是我们追
求的目标。
结束语
炮泥用于堵塞出铁口，是重要的高炉用耐火材料之一，尤其是
大型高炉，一天之内高速流经出铁口的铁水可以达到1万4千吨，所
以，高炉炮泥的使用条件非常苛刻、性能要求很高。新型无水炮泥
由于使用了氮化硅铁的新型耐火原料，使得炮泥的高温抗折强度提
高，耐铁水冲刷性较强，基本上克服了以往炮泥在使用中的缺陷。